9. Физиологические основы процесса машинного доения коров. Способы извлечения молока из вымени коровы.

Вымя коровы (рис. 2.2) состоит из четырех самостоятельных долей, часто развитых неравномерно. У большинства коров в задних долях образуется больше молока, чем в передних. Каждая доля имеет молочную железу 1, соединительную ткань 7, молочные протоки 2 и сосок. В молочной железе из крови животного вырабатывается молоко, которое по молочным протокам поступает в молочную цистерну 3 и в цистерну соска 4.

Элементарной структурной единицей молочной железы является альвеола – пузырек диаметром от 0,1 до 0,4 мкм, стенки которого состоят из одного слоя секреторных клеток. Альвеолы расположены вокруг общего выводного протока, образуя дольку, включающую 150 – 200 альвеол (длина дольки 1,5 мм, ширина 1 мм, высота 0,5 мм). Дольки объединены в более крупные доли с крупными протоками, впадающими в полость над соском – цистерну вымени. Сосок вымени коровы имеет цистерну 4, сверху отделенную круглой складкой от цистерны вымени 3, а снизу переходящую в узкий сосковый канал, окруженный плотным мышечным кольцом – сфинктером 5. Между дойками сфинктер плотно сжат, препятствуя вытеканию молока из вымени. Молоко не вытекает из вымени между дойками также благодаря особому расположению молочных протоков, имеющих расширения и сужения, а также особые сфинктероподобные утолщения. Ткань молочной железы подобна губке, и молоко можно извлечь лишь при сжимании ее. Сжатие осуществляется сокращением миоэпителия под действием гормона окситоцина. К началу очередной дойки в цистернах вымени содержится от 4 до 20% молока. Основная часть молока – 80-96% - находится в альвеолах и мелких протоках молочной железы. Извлечь молоко из цистернального отдела сравнительно легко, оно вытекает само, если преодолеть сопротивление соскового сфинктера, вставив в соски катетеры. Чтобы получить молоко из альвеолярного отдела вымени, необходимо вызвать у коровы рефлекс молокоотдачи.

Весь процесс, началом которого является раздражение рецепторов вымени, а окончанием – переход молока из альвеолярного отдела в цистерну вымени, называется рефлексом молокоотдачи. Это  нейрогормональный рефлекс, поскольку раздражение от рецепторов молочной железы в центральную нервную систему идет по нервному пути, а оттуда возбуждение передается к молочной железе и по нервам, и через гормоны.

Оператор, обмывая и массируя вымя, раздражает нервные окончания (рецепторы) 6, от которых возбуждение, проходя по нервам, через спинной мозг попадает в головной мозг. Из центральной нервной системы сигналы к молочной железе возвращаются двумя путями. Один путь чисто нервный (первая фаза), когда возбуждение возвращается к молочной железе от спинного мозга, вызывая расширение сосудов и усиливая кровообращение, расширение молочных протоков и цистерн, что облегчает переход молока в них из альвеолярного отдела. В результате осуществления первой фазы рефлекса молокоотдачи и расслабления сфинктера соска теленок может получить цистернальную порцию молока уже через 2-6 с после начала сосания.

Вторая фаза рефлекса молокоотдачи включает, кроме нервного, гормональное звено. Эта фаза начинается через 30 – 60 с после раздражения рецепторов сосков и длится 4 – 6 мин.  В ответ на раздражение рецепторов молочной железы и поступления сигналов в головной мозг из задней доли гипофиза в кровь выделяется гормон окситоцин, который с кровью достигает молочной железы и вызывает сокращение звездчатых клеток альвеол, увеличивая при этом проницаемость стенок секреторных клеток. Протоки под действием окситоцина укорачиваются и расширяются, облегчая переход молока в цистерны, откуда его легко извлечь доильным аппаратом.

В результате многократного доения в постоянных условиях на ферме и совпадения во времени акта доения с определенными факторами внешней среды (время, место, последовательность операций на вымени и др.) у коров формируются условные рефлексы молокоотдачи и вырабатывается устойчивый стереотип поведения при машинном доении.

Молокоотдача, возникающая вследствие непосредственного раздражения рецепторных зон сосков и вымени, называется безусловно-рефлекторной. Молокоотдача, возникающая в результате действия внешних раздражителей на нервную систему через иные анализаторы животного (зрительный, слуховой, обонятельный и пр.), называется условно-рефлекторной. Рефлекс молокоотдачи (условный и безусловный) осуществляется одновременно во всех долях вымени, несмотря на различное количество образовавшегося в них молока.

Технология машинного доения коров предусматривает выполнение следующих операций:

- создание вакуума в воздушной системе доильной машины (установки);

- подготовка вымени коровы к доению;

- одевание доильных стаканов на соски;

- доение и транспортировка молока в накопительную емкость;

- снятие стаканов с сосков.

Все наиболее трудоемкие операции машинного доения выполняются механизировано. Исключение составляет подготовка вымени коровы к доению, одевание и снятие доильных стаканов, которые занимают 15…20 % от общего времени доения. В последнее время разработаны (главным образом за границей - Голландия, США) роботизированные доильные установки, в которых поиск сосков коровы, одевание стаканов, их снятие после окончания доения производится автоматически. Подмыв и массаж вымени также автоматизированы.

Главным образом в организации доения коров являются кратность и промежутки между дойками. Кратность доения устанавливается с учетом емкости вымени и других биологических особенностей коров, а также от конкретных хозяйственных условий содержания животных.

Интенсивность молокоотдачи зависит от наполнения вымени молоком. При наполнении его меньше, чем на половину доить коров не рекомендуется.

Молоко из вымени можно извлекать естественным способом (сосание теленка) ручным и машинным доением.

Машинное доение может осуществляться двумя способами: отсос молока с использованием вакуума и выжимание молока из сосков. Последний способ, который подражает ручному доению, не получил распространения из-за сложности конструкции доильных машин.

Для выполнения технологии машинного доения создаются технологические линии, которые представляют собой систему взаимоувязанных между собой машин и узлов, выполняющих все необходимые операции доения.

Зоотехнические требования, предъявляемые к технологии машинного доения, обусловлены физиологией животного, и сводится к следующему.

1. Подготовительные операции на вымени должны быть закончены в течение одной минуты.

2. Доильные стаканы должны одеваться после того, когда корова припустила молоко.

3. Выдаивание самых высокопродуктивных коров должно быть закончено за 4…6 мин. (скорость доения до 2л/мин.).

4. Должен быть предусмотрен полный отвод молока из подсосковых камер доильных стаканов в период наибольшей молокоотдачи.

5. Необходимо обеспечить полное выдаивание коровы машиной без ручного додаивания.

6. Для двухтактных аппаратов нельзя оставлять доильные стаканы на сосках после прекращения истечения молока из вымени.

В соответствии с требованиями к технологии возникают и требования к доильным аппаратам. Они должны легко и быстро обеспечивать открытие сфинктера соска, не подвергать соски чрезмерному сжатию, не вызывать раздражения; создавать вакуум и продолжительность такта сосания в соответствии с внутривыменным давлением и скоростью молокоотдачи. Доильные стаканы должны подходить к соскам различных размеров, не наползать на вымя и не пережимать верхнее устье соскового канала. Они должны удерживаться на вымени без применения специального приспособления.

Доильная машина должна быть простой в изготовлении и обслуживании, надежной в работе, не должна требовать ручной регулировки в процессе доения, должна обеспечивать возможность удобного визуального контроля за истечением молока из вымени.